主体化机车信号灭灯的CF卡分析方法初探

孟晓升 上海铁路局合肥电务段

主体化机车信号设备采用32位浮点DSP技术实现信号时域和频域相结合的处理方法，提高信号处理速度和接收可靠性，整机从感应线圈到主机板主要部件都采用双套冗余，大大增加了设备的可靠性，更重要的是增加了机车信号记录板，对机车信号的动态运行信息进行采集和存储，全面记录机车信号的运行情况。通过分析机车信号运行文件，能够真实反映机车信号运行中相关信息的状态变化，极大方便了现场人员对故障的分析定位，提高了主体化机车信号设备的整体安全性。主体化机车信号记录板的电路原理如图1所示。

图1 机车信号记录板电路原理框图

机车信号记录板中采用大容量CF卡作为存储介质进行记录，采用U盘作为转储介质进行转储。CF卡记录以下信息：机车信号输入信息（包括上／下行开关输入、机车运行方向等）；机车信号输出信息（包括灯位、速度等级、制式、绝缘节、工作主机和主机工作状态等）；主机译码信息（包括信号载频、低频、信号幅度、故障代码和条件设置线等）；运用环境信息（包括主机箱内温度、供电状态；辅助信息，包括来自TAX2箱的线路公里标、机车号、速度、信号机类型和编号、车站号及司机号等）。在实际运用中,通过分析记录数据为设备故障的分析定位提供了极大的便利。

主体化机车信号设备灭灯的原因有以下几个方面：

（1）机车信号设备主机故障造成机车信号灭灯，包括主机板译码不一致无输出和点灯输出检查错误导致无输出等。

（2）机车信号感应线圈断线，造成机车信号灭灯。因主体化机车信号感应器为双路线圈，故灭灯时多为X26信号电缆中两路感应信号断线造成。

（3）机车信号设备电源掉电造成机车信号灭灯。多为主机电源板电源模块故障和机车原因、司机误操作造成机车信号设备无工作电源造成灭灯。

（4）点灯线负载过大，造成机车信号灭灯保护。此种情况多因信号显示器内部短路或点灯电缆X27/X28电缆短路或监控设备X22-X32电缆短路或数字量输入插件故障所致。

现笔者结合工作经验，通过对主体化机车信号设备灭灯时CF卡记录文件进行分析，找到故障原因，提出解决办法，以利于加强主体化机车信号设备的维修和管理，提高机车信号设备的运用质量。

实例1：因机车信号主机故障造成灭灯。

2009年4月15日，DF46445机车在淮南线运行途中出现机车信号灭灯，造成机车放风。机车入库后，我们对该机车信号CF卡运行数据进行分析，灭灯发生时刻图形如图2所示。

图2 东风46445机车灭灯分析图

图中各线的表示含义：

主机电源线：绿色为正常，若电压超过138V为高压显示为红色，若电压低于77V为低压显示为黄色。

A机／B机线:“高线”为工作正常表示，“低线”表示主机工作不正常表示。

上、下行线：下行用“高线”表示；上行用"低线"表示；

制式线:UM71系列信号用“高线”表示；非UM71系列信号用“低线”表示。

绝缘节线：高载频组用“高线”表示；上行低载频组用“低线”表示。

机车信号灯位线：用八个灯位信息表示当时机车信号机显示。

从图中可以看出机车当时灭灯时间为16s，机车运行170m，从下方信息文字显示区发现：当时B机是工作机，A机是备用机，A机已处在故障状态，地面发码信息为载频1701.4Hz,低频11.4Hz,经主机译码后认为制式为非UM71，在这之间制式输出由高电平变为低电平，B机工作线也由高线变为低线，表示B机当时工作也不正常，导致B机无法正常译码输出。我们知道，当工作机故障时，系统会在0.5s内自动转到备机工作。但此时A机作为备机，也处在故障状态，所以机车信号A、B机均无输出，导致机车信号灭灯。

通过以上分析，认定是机车信号主机故障造成灭灯，对机车信号主机更换下车，到测试台上测试，果然是主机板故障，该机车更换机车信号主机后，运用正常。

实例2：因机车信号感应线圈断线故障造成灭灯。

2006年6月5 日，DF45265机车在京九线运行途中机车信号反复灭灯，导致机车放风。我们调取了机车信号CF卡运行数据，灭灯发生时刻图形如图3所示。

图3 东风4 5265机车灭灯分析图

从记录信息可以看出，机车I室作为操纵端，A、B机均正常工作，当前A机是工作机，B机为备用机，地面信号载频1701.4Hz,低频11.4Hz,信息时断时续，初步推测是信号输入环节中X26航插线14、15端子连线存在虚接或断线，造成A路信号输入异常，A机不断复位。从辅助信息及图形显示可以看出，在A机不断复位时，B机一直正常工作，并没有将工作机切换到B机，说明连接板的A、B机切换电路或切换机构存在故障，无法将工作机从A机转到B机。对机车设备检查后确认，机车信号主机连接板故障、I室的感应线圈断线，更换感应线圈和主机连结板后，故障消失。

实例3：机车信号工作电源掉电造成灭灯。

2009年10月30日，ND50014机车在宣杭线运行途中出现机车信号灭灯，造成机车放风，我们调取了机车信号CF卡运行数据，灭灯发生时刻图形如图4所示。

图4 ND5 0014机车灭灯分析图

从记录信息可以看出，机车信号灭灯时间为4s，机车I室作为操纵端，A、B机均正常工作，当前A机是工作机，B机为备用机，灭灯时电源线、A机／B机线、制式线、绝缘节线均有中断，灯位线中灰色线表示机车信号主机无工作电源，由此可推定当时机车信号主机意外掉电重启，经检查车载设备电源连线良好，主机电源板工作正常，联系到ND5机车中机车信号电源开关同机车电炉开关在一起，容易被司机误碰导致信号灭灯，最后经当事人确认是由司机误动引起机车信号灭灯。

此外，机车信号灭灯还有因监控设备故障造成的，因此时监控设备同时也会出现故障，比较容易发现和处理，这里不再多讲。

有时监控设备记录机车信号灭灯，但机车信号CF卡文件记录机车信号工作正常，没有灭灯现象，则为监控装置主机到机车信号主机电缆X22-X32连线故障或监控装置主机故障所致，通过更换相应器材可排除故障。

综上所述，在机车信号灭灯故障时，机车信号CF卡运行记录可以提供最真实的证据，我们可以通过对其认真分析，从中找到真正的故障原因，制订针对性措施，确保机车信号设备处于良好的运用状态。